(57)【要約】【課題】従来技術の問題を解消すべく、重ね貼りの異常や接着力不足の原因となる異常を確実に検知し、これにより機能性フィルムの貼り付け作業の信頼性を著しく向上させることができるＴＡＢテープの製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】絶縁テープ基材１のチップ搭載部に機能性フィルム２を貼り付けるにあたり、弾力的に支持された加熱ブロック４を所定位置まで上昇させると共に、これに対応してパンチ３を下降させることにより所定の寸法に切断された機能性フィルム片を、前記パンチ３により、前記加熱ブロック４上に位置され加熱された前記テープ基材１の前記チップ搭載部に押し付けて貼り付け、この際、前記加熱ブロック４の上昇位置を変位センサ９により検知して前記上昇位置が適正範囲であるか否かを確認すると共に、前記したパンチ３の押し付けに伴う前記加熱ブロック４の押し下げ位置を前記変位センサ９により検知して前記押し下げ位置が適正範囲であるか否かを確認する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の絶縁テープ基材上に所定の配線パターンを形成してなり、かつ、前記配線パターンの半導体チップ搭載部に機能性フィルムを貼り付けてなるＴＡＢテープの製造方法において、前記テープ基材の前記チップ搭載部に前記機能性フィルムを貼り付けるにあたり、弾力的に支持された加熱ブロックを所定位置まで上昇させると共に、これに対応してパンチを下降させることにより所定の寸法に切断された機能性フィルム片を、前記パンチにより、前記加熱ブロック上に位置され加熱された前記テープ基材の前記チップ搭載部に押し付けて貼り付け、この際、前記加熱ブロックの上昇位置を変位センサにより検知して前記上昇位置が適正範囲であるか否かを確認すると共に、前記したパンチの押し付けに伴う前記加熱ブロックの押し下げ位置を前記変位センサにより検知して前記押し下げ位置が適正範囲であるか否かを確認することを特徴とするＴＡＢテープの製造方法。
【請求項２】
前記加熱ブロックの上昇後に、前記パンチの下降を行うことを特徴とする請求項１に記載のＴＡＢテープの製造方法。
【請求項３】
前記変位センサは、前記加熱ブロックを弾力的に支持する支持プレートに一体に設けられ、前記加熱ブロックと一緒に上下動することを特徴とする請求項１又は２に記載のＴＡＢテープの製造方法。
【請求項４】
長尺の絶縁テープ基材上に所定の配線パターンを形成してなり、かつ、前記配線パターンの半導体チップ搭載部に機能性フィルムを貼り付けてなるＴＡＢテープの製造装置であって、前記テープ基材の前記チップ搭載部に前記機能性フィルムを貼り付けるにあたり、所定位置まで上昇させることにより前記テープ基材の前記チップ搭載部を加熱および支持する加熱ブロックと、所定位置まで下降させることにより前記機能性フィルムを所定の寸法に切断し、これにより切断された機能性フィルム片を前記チップ搭載部に押し付けて貼り付けるパンチと、前記加熱ブロックを弾力的に支持する支持プレートと、前記支持プレートに一体に設けられ、前記加熱ブロックと一緒に上下動する変位センサとを備え、更に、前記加熱ブロックの上昇位置を前記変位センサにより検知して前記上昇位置が適正範囲であるか否かを確認する機構を備えると共に、前記したパンチの押し付けに伴う前記加熱ブロックの押し下げ位置を前記変位センサにより検知して前記押し下げ位置が適正範囲であるか否かを確認する機構を備えてなることを特徴とするＴＡＢテープの製造装置。
【請求項５】
前記パンチは、エアシリンダ等の加圧手段により弾力的に支持されており、前記パンチの推力は、前記加熱ブロックの推力よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のＴＡＢテープの製造装置。
【請求項６】
前記加熱ブロックの直下にロードセルを設け、フィルム貼り付け時に前記機能性フィルム片に加わる荷重を検出できるようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載のＴＡＢテープの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えばμＢＧＡ(米国TESSERA社の登録商標)などの小型電子部品を組み立てる際に用いられるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープの製造方法及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、μＢＧＡなどの小型電子部品を組み立てる際に用いられるＴＡＢテープは、長尺の絶縁テープ基材上に所定の配線パターンを形成すると共に、前記配線パターンの半導体チップ搭載部に予めエラストマなどの機能性フィルムを貼り付けて製造される。
【０００３】
エラストマなどの機能性フィルムは、配線パターンを形成した絶縁テープ基材と半導体チップとの間に生じる熱応力を緩和するためのものであるが、接着性を付与することにより両者を接着する接着フィルムとしての機能も有する。
【０００４】
機能性フィルムを絶縁テープ基材の所定位置に貼り付ける方法としては、エアシリンダ等により弾力的に支持された加熱ブロックを所定位置まで上昇させると共に、これに対応してパンチを下降させることにより所定の寸法に切断された機能性フィルム片を、前記パンチにより、前記加熱ブロック上に位置され加熱された前記絶縁テープ基材の所定位置に押し付けて貼り付ける方法が採用されている。
【０００５】
加熱ブロック上では、絶縁テープ基材は所定温度に加熱されるが、これにより機能性フィルム貼り付けの際における絶縁テープ基材と機能性フィルムとの接着性を確保している。パンチは、加熱ブロックと同様にエアシリンダ等により弾力的に支持され、パンチの推力は、加熱ブロックの推力よりも大きく設定されている。このため、パンチを下降させることにより、所定の寸法に切断された機能性フィルム片を絶縁テープ基材の所定位置に押し付けて貼り付ける際には、パンチと加熱ブロックとの推力差と、弾力的に支持された加熱ブロックのクッション効果により、加熱ブロックが絶縁テープ基材と共に若干押し下げられる。これにより、パンチの押し圧により絶縁テープ基材および機能性フィルム片が夫々損傷するのを防止している。
【０００６】
前記した貼り付け方法において、機能性フィルム片が絶縁エンテープ基材の所定位置に適切に貼り付けられたかどうかは、貼り付け後に作業者が目視、あるいは画像センサにより検知している。
【０００７】
しかし、この検知方法では、機能性フィルム片の貼り付けの有無は検知できるものの、長尺の絶縁テープ基材を搬送する際に搬送不良が生じ、この搬送不良が製造機械あるいは作業者により捕らえられなかった場合には、すでに貼り付けられた機能性フィルム片の上に新たに切断された機能性フィルムが貼り付けられるという、いわゆる重ね貼りの問題が生じることがある。この重ね貼りは、鉛直方向からの目視や平面的な画像センサによる検知方法では、容易に検知できないことが多い。
【０００８】
また、加熱ブロックを所定位置まで上昇させる際に、加熱ブロックの上昇位置が所定位置まで到達しなかった場合には、パンチを所定位置まで下降させても、絶縁テープ基材や機能性フィルムに加圧力不足や熱伝達不足が生じ、この結果、絶縁テープ基材と機能性フィルム片の接着が接着力不足となり、後工程で機能性フィルム片の剥がれ、脱落が生じ、問題となることがある。
【０００９】
これに関連し、特許文献１に記載の方法は、接着剤付きフィルムもしくは接着剤からなるフィルムをリードフレームの所定位置に貼り付ける方法として、エアシリンダ等により弾力的の支持されたヒートプレートをリードフレームの下方に位置させると共に、これに対応してリードフレームの上方からパンチを下降させることにより所定の寸法に切断された接着性フィルム片を、前記パンチを用いて所定位置まで下降させ、ここで前記ヒートプレートを上昇させることにより、前記ヒートプレートにより所定温度に加熱された前記リードフレームを前記接着性フィルム片に小さい弾圧でもって押し付け、これにより前記接着性フィルム片を前記リードフレームの所定位置に貼り付ける方法を提案するものである。
【００１０】
また、特許文献２に記載の方法は、打ち抜き加工された長尺の絶縁フィルムの、打ち抜き加工時におけるカス上がりの有無やカス上がりにもとづく打痕キズの有無を光学的な手段を利用して機械的に検知する方法を提案するものである。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−３２６２４０号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献1に記載の方法は、接着性フィルムの貼り付けにあたり、接着性フィルムを切断するパンチとヒートプレートを用いると共に、これらを上下動させることにより、前記パンチにより切断された接着性フィルム片を長尺のリードフレームの所定位置に貼り付ける方法を提案とするものであるが、パンチの下降位置およびヒートプレートの上昇位置を夫々適正な範囲に制御し、重ね貼りや接着力不足の問題を対策とするものではない。
【００１３】
また、特許文献２に記載の方法は、パンチ等を備えた打ち抜き金型により打ち抜き加工された長尺の絶縁フィルムの表面の検査方法を対象とするものであり、打ち抜き加工されて切除された絶縁フィルム片の検査方法、特に、貼り付け状況を検査するものではない。
【００１４】
また、前記した従来技術のように、機能性フィルムの貼り付けにあたり、機能性フィルムが適切に貼り付けられたかどうかを目視、あるいは画像センサにより検知する検知方法では、すでに述べたとおり、絶縁テープ基材の搬送不良が原因で、重ね貼りの問題が生じることがある。また、加熱ブロックの上昇位置が所定位置まで到達しなかった場合には、絶縁テープ基材や機能性フィルムに加圧力不足や熱伝達不足が生じ、この結果、絶縁テープ基材と機能性フィルム片の接着が接着力不足となり、後工程で機能性フィルム片の剥がれ、脱落が生じ、問題となることがある。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、従来技術の問題を解消すべく、貼り付け作業の過程で、重ね貼りの異常や接着力不足の原因となる異常を確実に検知し、これにより機能性フィルムの貼り付け作業の信頼性を著しく向上させることができるＴＡＢテープの製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、長尺の絶縁テープ基材上に所定の配線パターンを形成してなり、かつ、前記配線パターンの半導体チップ搭載部に機能性フィルムを貼り付けてなるＴＡＢテープの製造方法において、前記テープ基材の前記チップ搭載部に前記機能性フィルムを貼り付けるにあたり、弾力的に支持された加熱ブロックを所定位置まで上昇させると共に、これに対応してパンチを下降させることにより所定の寸法に切断された機能性フィルム片を、前記パンチにより、前記加熱ブロック上に位置され加熱された前記テープ基材の前記チップ搭載部に押し付けて貼り付け、この際、前記加熱ブロックの上昇位置を変位センサにより検知して前記上昇位置が適正範囲であるか否かを確認すると共に、前記したパンチの押し付けに伴う前記加熱ブロックの押し下げ位置を前記変位センサにより検知して前記押し下げ位置が適正範囲であるか否かを確認することを特徴とするＴＡＢテープの製造方法を提供する。
【００１７】
このＴＡＢテープの製造方法によれば、機能性フィルムの貼り付けにあたり、加熱ブロックの上昇位置を変位センサにより検知して前記上昇位置が適正範囲であるか否かを確認し、これにより、前記上昇位置が適正範囲であれば、作業動作を継続すると共に、前記上昇位置が適正範囲でない場合には、速やかに作業動作の停止を促す警報を発することで、接着力不足の原因となる異常に対処することができる。また、パンチの押し付けに伴う加熱ブロックの押し下げ位置を前記変位センサにより検知して前記押し下げ位置が適正範囲であるか否かを確認し、これにより、前記押し下げ位置が適正範囲であれば、作業動作を継続すると共に、前記押し下げ位置が適正範囲でない場合には、速やかに作業動作の停止を促す警報を発することで、重ね貼りや機能性フィルム片が無い場合の異常に対処することができる。これにより、機能性フィルムの貼り付け作業の信頼性を著しく向上させることができる。
【００１８】
請求項２の発明は、前記加熱ブロックの上昇後に、前記パンチの下降を行うことを特徴とする請求項１に記載のＴＡＢテープの製造方法を提供する。
【００１９】
このＴＡＢテープの製造方法によれば、上記効果に加えて、加熱ブロックの上昇位置が適正範囲であるか否かを確認してから、パンチを下降し機能性フィルムの貼り付け動作を行うことができるので、機能性フィルムの貼り付け作業の信頼性を確実に向上させることができる。
【００２０】
請求項３の発明は、前記変位センサは、前記加熱ブロックを弾力的に支持する支持プレートに一体に設けられ、前記加熱ブロックと一緒に上下動することを特徴とする請求項１又は２に記載のＴＡＢテープの製造方法を提供する。
【００２１】
このＴＡＢテープの製造方法によれば、上記効果に加えて、変位センサを効果的に設けて動作させることにより、前記した変位センサによる検知の精度を確実なものとすることができる。
【００２２】
請求項４の発明は、長尺の絶縁テープ基材上に所定の配線パターンを形成してなり、かつ、前記配線パターンの半導体チップ搭載部に機能性フィルムを貼り付けてなるＴＡＢテープの製造装置であって、前記テープ基材の前記チップ搭載部に前記機能性フィルムを貼り付けるにあたり、所定位置まで上昇させることにより前記テープ基材の前記チップ搭載部を加熱および支持する加熱ブロックと、所定位置まで下降させることにより前記機能性フィルムを所定の寸法に切断し、これにより切断された機能性フィルム片を前記チップ搭載部に押し付けて貼り付けるパンチと、前記加熱ブロックを弾力的に支持する支持プレートと、前記支持プレートに一体に設けられ、前記加熱ブロックと一緒に上下動する変位センサとを備え、更に、前記加熱ブロックの上昇位置を前記変位センサにより検知して前記上昇位置が適正範囲であるか否かを確認する機構を備えると共に、前記したパンチの押し付けの伴う前記加熱ブロックの押し下げ位置を前記変位センサにより検知して前記押し下げ位置が適正範囲であるか否かを確認する機構を備えてなることを特徴とするＴＡＢテープの製造装置を提供する。
【００２３】
このＴＡＢテープの製造装置によれば、特に、加熱ブロックを弾力的に支持する支持プレートに一体に設けられ、加熱ブロックと一緒に上下動する変位センサを備え、更に、加熱ブロックの上昇位置を前記変位センサにより検知して前記上昇位置が適正範囲であるか否かを確認する機構を備えると共に、前記したパンチの押し付けに伴う前記加熱ブロックの押し下げ位置を前記変位センサにより検知して前記押し下げ位置が適正範囲であるか否かを確認する機構を備えてなることから、すでに述べた理由と同じ理由により、機能性フィルムの貼り付け作業の信頼性を著しく向上させることができる。
【００２４】
請求項５の発明は、前記パンチは、エアシリンダ等の加圧手段により弾力的に支持されており、前記パンチの推力は、前記加熱ブロックの推力よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のＴＡＢテープの製造装置を提供する。
【００２５】
このＴＡＢテープの製造装置によれば、上記効果に加えて、加熱ブロックと共にパンチも、エアシリンダ等の加圧手段により弾力的に支持されており、パンチの推力が加熱ブロックの推力よりも大きいので、弾圧でもって機能性フィルムを絶縁テープ基材上に柔らかく押し付けることができる。これにより変位センサによる検知精度の向上も期待することができる。
【００２６】
請求項６の発明は、前記加熱ブロックの直下にロードセルを設け、フィルム貼り付け時に前記機能性フィルム片に加わる荷重を検出できるようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載のＴＡＢテープの製造装置を提供する。
【００２７】
このＴＡＢテープの製造装置によれば、上記効果に加えて、ロードセルを設けることにより機能性フィルム片に加わる荷重を検出できるようにしたことにより、その荷重が適正か否かを把握しながらフィルム貼り付け作業を着実に進めることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のＴＡＢテープの製造方法およびその製造装置によれば、機能性フィルムの貼り付けにあたり、貼り付け作業の過程で、重ね貼りの異常や接着力不足の原因となる異常を確実に検知し、これにより機能性フィルムの貼り付け作業の信頼性を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３０】
図１は、ＴＡＢテープの製造方法およびその製造装置の概略説明図であり、１は、紙面と垂直方向に搬送され、片面もしくは両面に所定の配線パターンを形成してなる例えば厚さ２５μｍのポリイミドテープからなる長尺の絶縁テープ基材、２は、紙面と垂直方向に搬送され、図示しないエアシリンダにより弾力的に支持されたパンチ３により所定の寸法に切断され、前記テープ基材１の前記配線パターンの半導体チップ搭載部に貼り付けられるエラストマなどの機能性フィルムである。４は、圧着部５、ヒータ部６および断熱部７からなる積層構造の加熱ブロックであり、図示しないエアシリンダにより弾力的に支持された支持プレート８に取り付けられて支持されている。９は、加熱ブロック４を間において支持プレート８の両側に一体に設けられた変位センサであり、このように変位センサ９を設けることにより、変位センサ９は、加熱ブロック４および支持プレート８と一緒に上下動する。また、変位センサ９は、基準位置となる装置ベース１０との間隔を検知することをもって、矢印方向に上昇される加熱ブロック４の上昇位置が適正範囲であるか否かを確認する。また、変位センサ９は、基準位置となる装置ベース１０との間隔を検知することをもって、矢印方向に下降されるパンチ３の押し付けに伴って押し下げられる加熱ブロック４の押し下げ位置が適正であるか否かを確認する。１１は、前記した検知に基づいて変位センサ９から発せられた電気的出力を受信するＡ／Ｄ変換器、１２は、Ａ／Ｄ変換器１１を経由して入力された入力信号と予め設定記憶されたいくつかの信号（任意の番号によって割り振りされている）を比較判定する比較器である。なお、比較器１２からは、判定結果が装置本体の制御機構に向けて送信され、そこで、次にどのような動作を行うかが適切に処理される。一方、図示しないエアシリンダにより弾力的に支持されたパンチ３の推力は、同じく図示しないエアシリンダにより弾力的に支持された支持プレート８および加熱ブロック４の推力よりも大きく設定される。また、エアシリンダの駆動によるパンチ３の下降動作に対しては、パンチ３がその下限位置で確実に停止されるように、機械的なストッパー（図示しない）が設けられる。前記したエアシリンダによる、パンチ３と支持プレート８の推力差により、パンチ３を下降して機能性フィルム２を絶縁テープ基材１に押し付け貼り付けたときは、加熱ブロック４は、絶縁テープ基材１と共に若干押し下げられる。この押し下げの程度は、パンチ３および加熱ブロック４の推力が一定であれば、機能性フィルム２の厚さにより決まった値となるので、この押し下げの程度を変位センサ９により検知することにより、機能性フィルム片２２の有無や重ね貼りなどの異常を検知することができる。なお、１３は、加熱ブロック４の動きを両側から規制するストッパー、１４は、支持プレート８に取り付けられ、加熱ブロック４を挿入セットするためのボールガイドである。
【００３１】
次に、図１〜図６に基づいて、ＴＡＢテープの製造方法およびその製造装置の動作について説明する。図１では、支持プレート８と共に加熱ブロック４を矢印方向に上昇させると、変位センサ９も一緒に上昇し、変位センサ９が装置ベース１０との間隔を検知することをもって、加熱ブロック４の上昇位置が適正範囲であるか否かを確認する。もちろん、この確認は、Ａ／Ｄ変換器１１および比較器１２を通して行われる。図２は、加熱ブロック４の上昇位置が適正範囲である場合であり、加熱ブロック４がいわゆる着座位置にある状態を示している。加熱ブロック４の上昇位置は、他のツールとの間に干渉がなければ、通常は同じ位置に上昇される。加熱ブロック４の上昇位置が適正範囲であれば、図３に示すように、貼り付け作業を継続し、パンチ３を下降して機能性フィルム２を所定の寸法に切断すると共に、これにより切断された機能性フィルム片２２を加熱ブロック４上に位置され所定温度に加熱された絶縁テープ基材１の所定位置に押し付け貼り付ける作業動作を行う。このとき、パンチ３の押し付けに伴い加熱ブロック４は、前記したように、機能性フィルム片２２の厚さにより決まった値だけ、絶縁テープ基材１と共に下方に押し下げられる。この加熱ブロック４の押し下げ位置は、変位センサ９により検知され、押し下げ位置が適正範囲でない場合は、速やかに作業動作の停止を促す警報が発せられる。これにより、絶縁テープ基材や機能性フィルムに加圧力不足や熱伝達不足が生じるなど、接着力不足の原因となる異常に対処することができる。図４は、パンチ３を押し付けたときに、絶縁テープ基材１上に機能性フィルム片２２が無い状態（異常）を示しており、この場合には、加熱ブロック４の押し下げの程度はごく僅かとなる。この押し下げ程度は、変位センサ９により検知され、異常を確認することができる。図４の場合は、パンチ３の押し付けに伴う加熱ブロック４の押し下げ位置が適正範囲でないので、速やかに作業動作の停止を促す警報が発せられる。これに対し、図５は、パンチ３を押し付けたときに、絶縁テープ基材１上に機能性フィルム片２２が１枚ある状態（適正）を示している。この場合は、作業が継続して行われる。また、図６は、パンチ３を押し付けたときに、絶縁テープ基材１上に機能性フィルム片２２が２枚ある状態（重ね貼りの異常）を示しており、この場合には、変位センサ９により検知された加熱ブロック４の押し下げ位置が適正範囲でないので、速やかに作業動作の停止を促す警報が発せられる。この方法によれば、貼り付け作業の過程で、パンチ３の押し付けに伴う加熱ブロック４の押し下げ位置が適正範囲にあるか否かを確認しながら作業を行うことができるので、機能性フィルムの貼り付け作業の信頼性を著しく向上させることができる。
【００３２】
本実施例では、比較器１２には、特定の機能性フィルム２に対して適正な加熱ブロック４の上昇位置の範囲およびパンチ３の押し付けに伴う加熱ブロックの押し下げ位置の範囲を夫々基準値として設定記憶させているが、製品仕様に応じて例えば厚さや接着条件の異なる他の機能性フィルムに対しても予め前記比較器１２に複数設定記憶させておくことができる。これにより仕様の異なる多くの製品に適用が可能となる。また、前記した基準値の中には、機能性フィルムの材質による加熱変位量や接着条件などのファクタを盛り込ませることもできる。
【００３３】
図７は本発明の他の実施の形態に係るもので、図１に示される装置の、加熱ブロック４の直下にロードセル１５を設け、フィルム貼り付け時に機能性フィルム片２２に加わる荷重を検出し、その荷重が適正か否かを把握できるようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るもので、ＴＡＢテープの製造方法およびその製造装置の概略説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るもので、機能性フィルムの貼り付け状況（着座位置確認）を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るもので、機能性フィルムの貼り付け状況（貼り付け）を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るもので、機能性フィルムの貼り付け状況（フィルム無し）を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るもので、機能性フィルムの貼り付け状況（適正）を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るもので、機能性フィルムの貼り付け状況（重ね貼り）を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るもので、ＴＡＢテープの製造方法およびその製造装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  絶縁テープ基材
２  機能性フィルム
３  パンチ
４  加熱ブロック
５  圧着部
６  ヒータ部
７  断熱部
８  支持プレート
９  変位センサ
１０  装置ベース
１１  Ａ／Ｄ変換器
１２  比較器
１３  ストッパー
１４  ボールガイド
１５  ロードセル
２２  機能性フィルム片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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